物理第三节 超声与次声教案

超声与次声

一．教学目标

1、  人的听觉频率范围是多少。

2、  什么是超声波？它在生产、医疗和科学研究等方面有着怎样的广泛应用。

3、  什么是次声波？它有怎样的危害？

【教学重点】1.知道超声、次声的概念。

2.知道超声的应用。

【教学难点】培养和提高学生惧信息的能力及对自然和科学技术的兴趣。

二．学习指导

1. 人耳的听觉频率范围

阅读课本P42，了解自然界中的一些发声频率、人和一些动物的听觉范围。比较人和一些动物的发声、听觉频率的不同。

科学研究表明：人耳能听到的频率是有一定范围的，大多数人能够听到的声音频率范围大约在20－20000Hz之间，低于20Hz的声音或高于20000Hz的声音都不能被人听到。

通过阅读本节信息窗，回答：声波的频率范围是多少？人的听觉与发声的频率范围相同吗？人的听觉范围与发声范围哪一个大？

2.超声与次声

(1)人类能不能发出、听到超声波？人类能不能听到次声波？超声与次声的特征分别是什么？超声波有着怎样的应用？

(2) 利用回声测量海底的深度，需要先知道声音在海水中的传播速度，需要测出声音由海面到海底，然后再返回到海面所需的时间。可用公式v=s/t进行计算。

（3）用手提着弹簧的上端，弹簧的下端挂一个砝码，振动手臂，砝码就上下振动。既然声音是由物体振动产生的，我们为什么听不到砝码振动时发出的声音？（体会什么是次声）如果这种振动的能量大了，会有什么危害?

三、释疑解难

1．问：振动物体发出的声音都能被人的耳朵听见吗？

答：不一定。科学研究表明：人耳能听到的声音频率是有一定范围的，大多数人能够听到的声音频率范围大约在20－20000Hz之间。低于20Hz或高于20000Hz的声音都不能被人听到。例如：振臂高呼，人的发声频率范围在85－20000Hz之间，高呼的声音频率在85－1100Hz之间，人耳能听到，但振臂的声音，人们听不到。因为振臂的频率远远低于20Hz。

2．问：医院设有超声波检查和超声波洗牙，超声也是声音吗？

答：研究发现，声波的频率范围是很宽的，由10－4Hz到1012Hz，但正常人的耳朵能听到的是20－20000Hz的声音。超过20000Hz的声波称为超声波。所以，尽管人听不到超声，但它仍然是声音。

3．问：声音能把杯子震碎，声音的这个能量从哪里来？

答：声源。

4．问：通过对超声和次声的应用和危害的了解，甲认为蝙蝠发出的声音一定是超声；乙认为核爆炸时发出的声都是次声；丙认为超声和次声对人们都是十分有害的。以上三个同学的说法是否正确？

答：蝙蝠发声的频率范围是10000－120000Hz，并非都是20000Hz以上，也就是说它发出的声并不都是超声，故甲说法不正确；核爆炸时声音频率最低可为0.01Hz，说明它通常发出次声，但并非都是次声，故乙错；只有强次声才对人体有害，故丙错。

5．问：发生地震时，人们往往有天旋地转的感觉，且有恶心感，这是为什么？

答：能量很高的次声具有很大的破坏力，对人具有极大的危害。地震本身时地壳发生颤动，且产生强烈的次声，人在强烈的次声环境中，就会产生旋转、恶心的感觉。

6．问：怎样的试验可以证明声音有能量、超声具有很强的破碎能力？

答：取来一个罐头盒子，去掉盒子两端的盖子，给一端蒙上橡皮膜，并用橡皮筋扎紧，对着火焰敲橡皮膜，火焰会摇动。这个现象说明，声音具有能量，声波能传递能量，这一点已经得到了广泛的利用。外科医生可以利用超声振动去除人体内的结石，向人体内的结石发射超声波，结石被击成细小粉末，从而可以顺畅地排出体外。这一实例说明超声具有很强的穿透能力和“破碎”能力。

四．自我检测

1、回声是指声音在传播过程中遇到          后被             的现象。蝙蝠是利用              的原理来准确判断目标的位置的。人类也仿照其原理，利用             进行探测。

2、医用“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人们听不到它发出的声音，这是因为（      ）

A、声音的响度太小

B、声音的响度太大

C、声音的频率小于人能听到的声音频率

D、声音的频率大于人能听到的声音频率

3、下列事实中，应用了次声的是（      ）

A、用声纳测海底深度

B、蝙蝠确定目标的方向和距离

C、预报海啸、台风

D、海豚判断物体的位置和大小

五．课外空间

1．地震将要来临时，往往出现鸡飞狗跳的现象，这是为什么？

2．超声促使植物种子早发芽，利用这一特点，怎样为农业生产服务？